辐射源制造技术

辐射源布置引起泵浦辐射(340)与气态介质(406)之间的相互作用，以通过较高次谐波产生(HHG)来产生EUV或软x‑射线辐射。通过检测(420/430)由状态感测辐射与介质之间的相互作用产生的第三辐射(422)来监控辐射源布置的操作状态。状态感测辐射(740)可以与第一辐射相同，或者可以被单独地施加。第三辐射可以例如是状态感测辐射的被真空气体边界反射或散射的部分，或者它可以是HHG过程的较低次谐波、或荧光、或者被散射的。传感器可以包括一个或更多个图像检测器，以便可以分析第三辐射的空间强度分布和/或角分布。基于所确定的操作状态的反馈控制稳定了HHG源的操作。

radiation source

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】辐射源相关申请的交叉引用本申请要求于2017年3月2日提交的欧洲申请17158942.7的优先权，所述欧洲申请通过引用全文并入本文。
本公开涉及用于可用在例如通过光刻技术的器件制造中的检查(例如量测)的方法和设备，并且涉及使用光刻技术来制造器件的方法。
技术介绍
光刻设备是一种将所期望的图案施加到衬底(通常是在衬底的目标部分上)上的机器。例如，光刻设备可以用于集成电路(IC)的制造中。在这种情况下，可以将可替代地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于产生要在IC的单个层上形成的电路图案。可以将所述图案转印到衬底(例如硅晶片)上的目标部分(例如包括管芯的一部分、一个或更多个管芯)上。通常，通过将图案成像到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上进行图案的转印。通常，单个衬底将包含被连续图案化的相邻目标部分的网络。这些目标部分通常称为“场”。在光刻过程中，经常期望对所产生的结构进行测量，例如用于过程控制和验证。已知用于进行这种测量的各种工具，包括通常用于测量临界尺寸(CD)的扫描电子显微镜和用于测量重叠误差的专用工具，重叠误差是器件中的两个层的对准的准确度。近来，已经开发了用于光刻领域的各种形式的散射仪。这些装置将辐射束引导到目标上，并且测量散射辐射的一个或更多个属性——例如在单个反射角下的强度随波长的变化；在一种或更多种波长下的强度随反射角的变化；或者偏振随反射角的变化——以获得衍射“光谱”，可以根据所述衍射“光谱”确定目标的感兴趣的属性。同时，已知的检查技术采用在可见光或紫外波段中的辐射。这限制了可以被测量的最小特征，因此所述技术不再能够直接测量现代光刻过程中产生的最小特征。为了测量较小的结构，已经提出了使用较短波长的辐射，类似于EUV光刻术中使用的极紫外(EUV)波长。这样的波长可以在1至100nm的范围内，例如，或1-125nm的范围内。所述波长范围中的部分或全部也可以被称为软x-射线(SXR)波长。一些作者可以使用SXR来指代较窄范围的波长，例如1-10nm或1-20nm的范围内的波长。出于本公开的目的，这些术语SXR和EUV将被使用而不暗示任何硬性区分。也考虑了使用较硬的x-射线(例如0.1-1nm范围内的x-射线)的量测。在已公布的专利申请WO2015172963A1中公开了在透射型和/或反射型散射模式中使用这些波长的透射型和反射型量测技术的示例。在已公布的专利申请US2016282282A1、US2017045823A1和WO2017025392A1中以及在国际专利申请号PCT/EP2016/080058(但未在本优先权日公布)中公开了在透射型和/或反射型散射模式中使用这些波长的量测技术和设备的另外的示例。所有这些申请的内容通过引用并入本文。常规的SXR辐射源包括较高次谐波产生(HHG)源，其中来自激光器的红外泵浦辐射通过与气态介质的相互作用而被转换成更短波长的辐射。HHG源可以从例如KMLabs，BoulderColorado，USA(http：//www.kmlabs.com/)获得。对于用于光刻术的检查设备中的应用，也考虑了HHG源的各种修改。例如，在2016年11月11日的欧洲专利申请号16198346.5中公开了这些修改中的一些，所述申请在本申请的优先权日尚未公布。在美国专利申请15/388,463和国际专利申请PCT/EP2016/080103中公开了其它修改，两者都要求2015年12月23日的欧洲专利申请号15202301.6的优先权，这两者在本申请的优先权日也尚未公布。2016年9月14日的欧洲专利申请号16188816.9(在本优先权日尚未公布)描述了校正HHG辐射源中的波前以使检查设备中测量斑的模糊最小化。所有这些申请的内容通过引用并入本文。由于感兴趣的SXR光子在任何介质中都具有非常短的穿透深度，因此气态介质可以采用位于低压(接近真空)环境中的气体射流的形式。气体射流可以从喷嘴自由地喷出，或者被限制在波导结构内，所述波导结构延长了所述气体射流与泵浦辐射的相互作用。无论详细的实施方式如何，都期望辐射源的性能对若干参数都很敏感，这些参数诸如泵浦辐射聚焦相对于气体射流的位置、形状和大小，以及气体射流本身的几何形状、流量、压力和稳定性。为了产生在大批量制造环境中使用的高功率、稳定的SXR输出，期望提供将随时间推移而稳定的源。目前，在评估被产生的辐射的(依赖于波长的)强度时，上文提到的参数中的大多数参数被手动地调整。因此，已知的布置不提供HHG源内的状态的自动感测，这将使得能够提供自动反馈回路以在长时间(可能以数月或甚至数年来度量)内稳定和优化辐射输出。
技术实现思路
本专利技术旨在改进HHG辐射源布置中操作状态的监控和/或控制。本专利技术在第一方面提供了辐射源布置，其可操作以引起第一辐射与介质之间的相互作用，从而通过较高次谐波的产生来产生第二辐射，所述辐射源布置还包括：至少一个传感器，所述至少一个传感器用于检测由状态感测辐射与介质的相互作用引起的第三辐射，所述第三辐射的特性与第二辐射的特性不同；和处理器，所述处理器用于至少部分地基于检测到的第三辐射来确定辐射源布置的操作状态。第三辐射的特性可以在诸如波长和/或方向之类的属性方面不同。益处可以被获得，特别是由于第三辐射沿与第二辐射不同的一个或更多个方向从介质行进。因此可以收集和检测第三辐射而不破坏作为辐射源布置的主要产物的珍贵的第二辐射。在辐射源布置的实施例中，第二辐射包括短于100nm(可选地短于20nm或短于10nm)的波长，而第一辐射包括长于100nm的波长。在不同的实施例中，第三辐射可以具有长于100nm或短于100nm的波长。第一辐射也可以用作状态感测辐射，或者可以提供分立类型的辐射作为状态感测辐射。可以使用由于HHG过程附带的影响而可获得的第三辐射确定操作状态。所述第三辐射可以例如包括状态感测辐射的由HHG介质反射或散射的部分。在其他实施例中，第三辐射包括由于HHG以外的相互作用而发射的辐射。在其他实施例中，第三辐射包括以比在所述第二辐射中使用的谐波更低的波长产生的谐波。本专利技术还提供了一种检查设备，所述检查设备包括用于将检查辐射传递到目标结构的照射系统和用于检测与所述目标结构相互作用之后的所述检查辐射的检测系统，其中照射系统包括根据如上文所阐述的本专利技术的第一方面的辐射源布置，通过较高次谐波的产生来产生的第二辐射被用作所述检查辐射。本专利技术还提供了一种监控辐射源布置的操作状态的方法，所述辐射源布置引起第一辐射与介质之间的相互作用，从而通过较高次谐波的产生来产生第二辐射，所述方法包括：检测由状态感测辐射与介质之间的相互作用引起的第三辐射，所述第三辐射的特性与第二辐射的特性不同；和至少部分地基于检测到的第三辐射来确定辐射源布置的操作状态。本专利技术还提供了一种还通过包括以下步骤的方法来控制辐射源布置的方法：至少部分地自动响应于由处理器基于检测到的第三辐射确定的操作状态来调整所述方法的至少一个操作参数。本专利技术还提供了一种检查通过光刻过程形成在衬底上的结构的方法，所述方法包括：用通过根据上文阐述的本专利技术的方法控制的较高次谐波的产生而产生的检查辐射来照射目标结构；和检测所述检查辐射的与目标结构相互作用之后的部分。所述检查方法还可以包括至本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种辐射源布置，所述辐射源布置能够操作以引起第一辐射与介质之间的相互作用，从而通过较高次谐波的产生来产生第二辐射，所述辐射源布置还包括：至少一个传感器，所述至少一个传感器用于检测由状态感测辐射与所述介质之间的相互作用引起的第三辐射，所述第三辐射的特性与所述第二辐射的特性不同；和处理器，所述处理器用于至少部分地基于检测到的所述第三辐射来确定所述辐射源布置的操作状态。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.03.02 EP 17158942.71.一种辐射源布置，所述辐射源布置能够操作以引起第一辐射与介质之间的相互作用，从而通过较高次谐波的产生来产生第二辐射，所述辐射源布置还包括：至少一个传感器，所述至少一个传感器用于检测由状态感测辐射与所述介质之间的相互作用引起的第三辐射，所述第三辐射的特性与所述第二辐射的特性不同；和处理器，所述处理器用于至少部分地基于检测到的所述第三辐射来确定所述辐射源布置的操作状态。2.根据权利要求1所述的辐射源布置，其中，所述第一辐射也用作所述状态感测辐射。3.根据任一前述权利要求所述的辐射源布置，其中，所述传感器被布置成接收从所述介质沿不同于所述第二辐射的方向行进的所述第三辐射。4.根据任一前述权利要求所述的辐射源布置，其中，检测到的所述第三辐射包括所述状态感测辐射的一部分。5.根据权利要求4所述的辐射源布置，其中，检测到的所述第三辐射包括所述状态感测辐射的被所述介质反射的部分。6.根据权利要求4所述的辐射源布置，其中，气态介质在接近真空环境中以气体射流的形式被提供，所述第三辐射包括所述状态感测辐射的被所述气体射流反射的部分。7.根据任一前述权利要求所述的辐射源布置，其中，检测到的所述第三辐射包括由于通过所述状态感测辐射激发所述介质而引起的由所述介质发射的辐射。8.根据任一前述权利要求所述的辐射源布置，其中，检测到的所述第三辐射包括通过以低于所述第二辐射的一个或更多个谐波进行谐波的产生而产生的辐射。9.根据任一前述权利要求所述的辐射源布置，其中，所述传感器能够操作以检测所述第三辐射在所述介质附近的强度的分布，并且所述处理器能够操作以至少部分地基于所述强度的分布来确定所述布置的所述操作状态。10.根据任一前述权利要求所...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢特·泰门·范德波斯特，S·B·罗博尔，帕维尔·叶夫图申科，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL